地外文明课件

1、地外文明探索,1、为什么地球上存在生命? 2、地外文明存在吗? 3、地外文明探索的艰巨性 4、寻找地外文明 5、关于UFO（Unidentified Flying Object) 6、太阳系内的地外生命探索 7、最新发现,1、为什么地球上存在生命 它具备了生命存在的一切必要条件： A、适宜的温度； B、空气和水。 最初的大气二氧化碳占主要地位，生命和植物的产生吸收二氧化碳放出氧气。 水的来源：火山喷发释放水蒸气？大量的彗星和地球碰撞或进入地球大气，释放足够的水蒸气？ 地球生命的诞生过程： 30亿年前出现单细胞生命；6亿年前出现无脊椎动物；4亿年前生物开始登陆；200万年前出现人类；5000年前

2、开始人类文明。,彗星带水到地球上的模拟过程,彗星可能播撒了生命的种子,30亿年单细胞生命,20亿年,10亿年,2、地外文明存在吗？,地球是已知的唯一存在生命的星球。 它是太阳系中一颗普通的行星；太阳是银河系1000亿颗恒星中的普通一员；银河系又是宇宙近千亿个星系中的一个。由此判断，地外文明应该存在。,地外生命存在的科学依据 1、地球上的生命是物质的，构成生物体的材料和非生物体的物质材料是相同的（元素、及其中的质子、电子等）。 2、地球以外的广阔宇宙中，构成恒星、星系等物质的基本材料同地球上是一致的，它们所遵循的规律也是相同的。 3、生命存在的环境条件 4、星际有机分子的发现 5、人工实验,按照

3、人们对地球生命环境的理解，地外生命产生的条件为： A、恒星质量要求在1.3-0.33太阳质量； 质量太大，稳定期大短，不足以形成生命， 质量大小，能量太低。 B、恒星必需是具有行星系统的单星； 双星系中行星温度变化太大且轨道不稳定。 C、行星必须落在中心恒星的生态圈内； 生态圈由中心星的质量和光度决定。,D、行星本身应具备适当的体积和质量； 质量太大，引力过强； 质量太小，引力不足，不能保持住大气圈和液态水，如月球。 E、行星的运转条件要适宜。 公转轨道要近园形。,3、地外文明探索的艰巨性 空间隔离 距离地球最近的恒星4.3光年, 相当于阿波罗号登月飞船往返月球5千万次(4万公里/小时, 需1

4、0万年); 频谱隔离 宇宙中的电磁辐射波长覆盖整个电磁波谱，外星生命的视觉和听觉频率范围很可能与我们不同，我们不知从何处下手。再者，由于距离遥远，信号一定非常微弱，难以察觉。 重点搜索范围：波长为21厘米(1420MHz)的中性氢原子谱线和波长为18厘米(1670MHz)的羟基（OH）分子谱线。,Waves absorbed by atmosphere,The water-hole,如果射电波的波长大于30cm，它们将被星系际的电离气体 吸收，若波长短于3cm，则被地球大气吸收，也被具有生 命的行星大气吸收，所以，探测文明的波长范围应在3-30cm 之间。在此范围内，氢原子的共振线是21cm，

5、羟基（OH)分 子的共振线为18cm，所以以水为基础的生命，信号应在18-21 cm之间，这个区间被称为水洞。,生命基础隔离 其他星球上的生命可能不是碳型生物，也可能不是分子水平的。,4、寻找地外文明SETI（Search for Extraterrestrial Intelligence) 20世纪50年代 1960年，美国国立射电天文台的德雷克在21厘米波段开始星际通讯实验，称为“奥兹玛”计划（也称为“小绿人”计划），没有结果； 70年代，美国国家射电天文台主持了奥兹玛2计划，对离地球80光年内的600颗恒星进行射电观测,并对10颗可能有行星存在的天区发送了功率强大的联络信号，至今没有收到

6、信号。,80年代以后 ，红外卫星加入观测，探测到可能的太阳系外的行星系统； 92年，美国又开始进行“高分辨率微波巡视”划。 使用世界上最大的射电望远镜用数十万个频道对100光年以内的1000个类太阳恒星逐个扫描，从中寻找外星人发出的信息。93年由于财政困难而终止。 1995年，在民间资助下，美国加州的科学家们又 启动了“凤凰”计划。,凤凰计划创始人之一的德雷克,直径64米的射电望远镜，澳大利亚,305米阿雷西博射电望远镜，波多黎哥,Phoenix,1972年、73年美国发射的先驱者10号和11号行星际飞船，带着地球人的信息，在完成对木星和土星的探测任务后1984年飞出太阳系；,先驱者号宇宙飞船

7、,先驱者号所携带的名片,1977年8、9月发射的旅行者1、2号行星际飞船带有更多的音像资料包括地球上的天象、环境、人体等115张图片及各种自然界、动物和人类的声音，其中还有巴赫、莫扎特的作品及中国古典音乐高山流水，已飞出太阳系，希望能被地外文明截获。它们到达最近的恒星系也要4万年左右！,旅行者号探测器,5、关于UFO Unidentified Flying Object 的缩写，即不明飞行物。 最早发现的是美国农民（1878年），20世纪对UFO的研究起自1947年美国人阿诺德对发光状圆盘物（飞碟）的发现。 到1968年为止，仅美国收集到的有关报告就有12618起。,为探索UFO，1948年美

8、国空军执行一项著名的“蓝皮书计划”。1969年结束。 在12600件目击报告中，12000件均可以用飞机、气球、彩云、流星、鸟、人造卫星及光线反射等给予解释，但仍有5百多个报告无法用一般的物理及大气现象说明，也不能肯定是外星人的交通工具。,世界未解之谜,玛雅文明的产生和消失 约3500年前后（公元前1300年），在中美洲的墨西哥地区产生。此时中国处于由夏王朝到三国的变迁。 公元292年-900年是其鼎盛时期，文明程度非常之高： 精深的天文知识、完善的历法体系、繁复的数学运算、高度抽象的思维方式，繁荣的城市等 1521年辉煌过的灿烂文明神秘消失，他们抛弃了城市，转向荒凉的深山老林。,这是玛雅人制

9、作的石浮雕,埃及金字塔之谜,4500年前建造，最大的胡夫金字塔用了260万块巨石，每块石重约10吨，堆砌的金字塔没有用任何粘结剂，内部结构及其复杂和神奇。 石块的开采、切割、运送、堆砌？ 所需人员的数量、后勤供给等如何解决的？ 万名工人700年才能完成，实际上用了20年,英国巨石阵,距伦敦130公里，4000-5000年前建造，每块石重数十至数百吨。和金字塔同样的困惑，怎样搭建的？,复活节岛上的巨石雕像,位于南太平洋中的小岛上，每个重约30吨，高9米,6、太阳系内的地外生命探索 A、月球 1969年7月20日人类乘阿波罗11号首次登月（7月16日发射）表明月球上没有生命存在。 1998年1月，

10、美国发射的“月球勘探者”绕月极轨道卫星探测表明，月球的南北两极存在大量的水冰，估计含水总量超过100亿吨。,B、金星 美苏两国先后发射30颗金星探测器，21颗成功进行了考察。结果表明，金星大气二氧化碳含量达97%，表面温度470度，90个地球大气压，没有生命存在。,C、火星 半径：地球的53.2%（3393Km） 质量：地球的10.74%（ 自转周期：24小时37分 倾角：25度12分 公转周期：687天 温度：20-167度 距离：1.524AU,人类探测火星的历程 1877年，意大利 天文学家称火星 上有人造运河； 1962年11月，前苏联发射的“火星1号”探测器在飞离地球一亿公里时与地面

11、失去联系，下落不明；,1965年7月，美国“水手4号”飞船接近火星，从距离一万公里处拍摄了21幅照片，发现火星上存在大量的环行山，火星的大气密度只有地球的1%； 1969年，美国“水手5号”和“水手6号”飞船再次掠过火星，拍摄200多幅照片，表明火星表面的温度比预想的更低，火星大气中二氧化碳含量高达95%，水蒸气难以寻觅； 1971年11月， “水手9号”进入火星轨道，成为火星的第一颗人造卫星，它成功拍摄了火星的全貌，确认火星上并不存在运河，火星的一个半球上有许多环行山，外貌像月球，另半个球则比较平坦；,水手5号火星探测器,水手6号,1971年5月，前苏联的“火星2号”和“火星3号”飞船相继发

12、射升空，2号11月投下的探测器毁于火星表面，3号的登陆舱同年12月在火星上软着陆，但仅送回22秒的信号就永远停止了工作；,1976年7月，美国“海盗1号”、海盗2号飞船的着陆器分别在火星成功着陆，这两个着陆器携带了许多精密仪器，分析了火星的土壤、测量了风速、气压和温度，并确认了火星的大气成分；,Olympus Mons, Mars,1997年7月，美国“火星探路者”飞船在火星登陆成功，有轮子的火星车“旅居者”在地面工作人员的遥控下在火星上行驶，实现对火星较大范围的移动考察；,勇气号的杰作,1998年7月，日本火星探测器希望号发射升空，由于在由地球轨道进入火星轨道时消耗过多的燃料，要到2003年

13、底方能进入火星轨道，比原计划晚4年。 1998年12月12日，美国发射火星气候轨道器，在99年9月进入火星大气层时，发生故障而消失； 1999年1月4日，发射火星极地登陆者，欲寻找火星上水的踪迹，但到12月失踪。,2001年4月7日上午11时02分在美国佛罗里达州卡那佛莱尔角空军基地,德耳塔II号运载火箭携带2001火星奥德赛探险宇宙飞船呼啸着直上蓝天。火星奥德赛终于发射成功，它开始了通往火星6个月的漫长征程！ 2001年俄罗斯将发射登陆飞船； 2003年6月，美国发射了两个飞船，将探测器“机遇”号和“勇气”号送上了火星，目前这两个探测器已经送回了大量有关火星的资料，证实了火星上曾经有水存在。

14、 2003年欧空局也向火星发射了探测器“小猎犬2”号，但就在即将到达火星时失踪。 2005年，美国发射观测者2005号，将机器人送上火星，采集火星土壤样本带回地球。,勇气号,机遇号拍摄的火星表面存在水冲刷的痕迹,上面这张由“机遇号”的全景相机拍摄的照片，展示了“机遇号”登陆火星时抛弃的隔热罩。照片左边闪光的物体隔热罩的主体部分，高约1米，距离“机遇号”约13米远。在照片的中部是隔热罩的另一块较大的残骸，呈扁平状，距离“机遇号”约14米远。照片的右边是隔热罩撞击火星表面形成的浅坑，直径约2.8米，深约510厘米，距离“机遇号”约6米远。在这个撞击区域周围，还散落着不少隔热罩的小碎片,D、木卫二与

15、土卫六 伽里略号木星探测器发现：木卫二（欧罗巴）表面覆盖着白色冰层，有纵横的沟壑，很像地球两极的浮冰，冰层下面可能有液态水，水下隐藏着海底火山，提供热量，因此可能存在生命（微生物）。 土卫六（泰坦）是太阳系的第二大卫星，仅次与木卫三。有大气层，表面物理条件和原始地球相似。 1997年10月15日发射的卡西尼号探测器将探测土星及其卫星（2004年7月）。,伽里略号探测器,木卫二的 冰缝,7、最新发现,2007年4月24日，欧洲不同国家的11位天文学家称，他们发现了太阳系外的“宜居行星” 欧洲南方天文台位于智利拉西拉地区的天文望远镜观测发现的 名称定为Gliese 581C； 它围绕运行的恒星是一个红矮星； 位于南半天球的天秤星座内 距离太阳系20.5光年（193万亿公里）,为什么说它是宜居的？,行星体积约是地球的1.5倍（目前为止发现的太阳系外最小的行星） 质量是地球的